套管溶出器焊接方案.docx
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套管溶出器焊接方案
套管溶出器焊接方案
1、工程概况及技术特性
1.1编制依据
设计图纸ZDSB4210要求
《工业金属管道设计规范》(GB50316—2000)
《钢制压力容器焊接工艺评定》(JB4708—2000)
《钢制压力容器焊接规程》(JB/T4709—2000)
《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检测》(JB4744—2000)
《压力容器无损检测》(JB4730—94)
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236—98)
《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235—97)
《高压化肥设备用无缝钢管》(GB6479—2000)
1.2工程概况
河南中美铝业有限公司40万吨氧化铝项目位于河南省登封市告成镇东三公里处。
该项目采用石灰拜尔法的处理工艺,管道化溶出部分位于矿浆磨制与赤泥分离之间。
管道化溶出系统是石灰拜尔法处理工艺的重要组成部分,三套管属管道化溶出核心装置。
溶出管段分四段,即冷热矿浆热交换段、乏气加热段、熔盐加热段、停留段,除停留段为单一的大管外,其余各段均为大管内套三根Ф133×10或Ф133×12的小管,这三根小管放在固定于外管内壁的支架上。
1.3技术特性
1.3.1设计温度:
外管160℃~268℃,内管110℃~204.8℃。
1.3.2设计压力:
外管0.63Mpa~5.19Mpa,内管12.0Mpa。
1.3.3工作介质:
三根Ф133管内走矿浆,大管内走蒸汽或熔盐。
1.3.4耐压试验介质:
>5℃的洁净水。
1.4母材材质及规格
1.4.1冷热矿浆热交换段
内管材质及规格:
16MnФ133
外管材质及规格:
16MnФ426
1.4.2乏气加热段
内管材质及规格:
16MnФ133
外管材质及规格:
16MnФ426
1.4.3熔盐加热段
内管材质及规格:
16MnФ133
外管材质及规格:
16MnФ426
1.4.4停留段:
材质:
16Mn规格:
Ф426
2、焊工
2.1凡参与套管溶出器管道焊接的焊工,必须具有相应资质,持证上岗。
2.2参与套管溶出器管段焊接的焊工必须遵守工艺纪律,严格执行焊接工艺规程,保证焊接质量一次合格率在98%以上。
3、焊接工艺方法及焊接工艺要点
3.1所有管道组装焊接工序:
坡口准备→组对→焊接→外观检查→探伤检查→消除应力热处理→硬度检查
当无损检验怀疑焊缝有热裂纹倾向时,应对其焊缝热处理之后再进行无损复测。
3.2焊接工艺方法
3.2.1所有内管Ф133材质均为16Mn,管-管对接或管-高颈法兰对接均氩-电联焊。
3.2.2所有外管焊接均采用手工钨极氩弧焊打底,手工电弧焊填充及盖面,氩弧焊丝TIG-J50(钢丝号H10Mn2),直径为Φ2.5;手工电弧焊焊条选用:
E5015(J507),直径为Φ3.2、Φ4.0
3.2.3高压溶出器管道制作过程中的每道工艺严格把关。
严格按如下要求进行控制,各管段内外管焊接工艺认真填好焊件工序认定卡:
Ф133钢管外径的允许偏差为±1mm(±0.75%·D);壁厚的允许偏差为±1mm;坡口尺寸30°±2.5°;坡口光泽度达到金属光泽,内外宽度为20mm;对接口间隙为2+0.5mm,错边量≤1mm。
3.3焊接工艺要点
3.3.1坡口采用管道切割机(型号CG2-11)将钢管加工成角度为30°±2.5°的单边V型坡口,同时将坡口表面的氧化皮,熔渣清除干净,并将凹凸不平处打磨平整坡口两侧内外表面20mm范围内露出金属光泽。
坡口加工见下图:
坡口内外清理图
坡口示意图
3.3.2用角向磨光机或内圆磨光机打磨坡口两侧内外表面20mm范围内油锈污物露出金属光泽。
3.3.3组对间隙2.0+0.5mm,经检查合格后点焊采用4点固定,焊接时依次将点固焊点磨掉。
3.3.4钢管组对先采用管子专用卡具将管口固定好,再点焊固定。
在施焊前卸除卡具,采用靠尺检查管口是否错口,在确保管口平直无错口的情况下进行施焊工作。
所有管口的焊缝应在始焊处100mm范围内预热温度为100℃~150℃。
3.3.5焊条电弧焊所用之焊条均需按规范规定作烘干处理,领取时装入焊条保温桶,随用随取,严禁混料。
3.3.6焊后需认真做好清理工作,剔除飞溅,敲掉渣壳,用钢丝刷刷净焊缝表面污物。
3.3.7手工氩弧焊打底仰焊时,宜采用内填丝法,以防产生内凹。
3.3.8焊工每焊完一道焊口应在距焊缝10~20mm处打上自己的钢印号并填写现场施焊记录,再由检查员检验签字认可。
3.3.9为保证钢管组对和焊接质量,在现场设置两套专用托滚组对焊接工作台,详见专用托滚组装图。
3.4焊接材料
3.4.116Mn管子手工氩弧焊焊焊丝为TIG-J50(钢丝号H10Mn2),直径为Φ2.5;电弧焊填充盖面分别采用(E5015)J507焊条。
3.4.2氩气纯度应≥99.95%
3.4.3焊丝、焊条应有符合要求的质量证明书。
4、焊接检验
4.1所有焊缝均应进行100%的外观检验并填表记录。
外观合格的标准是:
焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷并不得有熔渣与飞溅物;管子对接焊缝不允许咬边。
内管焊缝外表面余高不应大于1.5mm;外管焊缝外表面余高不应大于1+0.1b(b为焊缝宽度),且不超过3mm;内余高均≤1.5mm。
4.2焊缝内部质量检查
所有Ф133管对管及管对高颈法兰的对接焊缝应按照JB4730-94标准进行100%射线检测,照像质量AB级,Ⅱ级合格。
其它焊缝应进行100%磁粉探伤,Ⅰ级合格。
Ф426外管及其它管段将按设计图的要求进行无损检测。
5、焊缝的返修
5.1当焊缝有超标缺陷需要返修时,应按返修程序进行并遵照原焊接工艺的规定焊补。
5.2焊缝同一部位的返修次数不允许超过两次,超次返修的必须找出缺陷产生原因,制定返修措施并经质保工程师批准。
同时,返修次数、部位和返修情况均应计入现场施焊记录中。
5.3返修应在热处理前进行,如在热处理后返修焊补,焊补后还必须重新进行热处理。
5.4返修焊缝的焊补应由该焊缝的原施焊焊工承担。
6、焊后消除应力热处理
6.1所有套管溶出器管段管道的焊缝均应进行焊后消除应力热处理,热处理方法:
用履带加热器电加热方法。
6.216Mn管焊缝消除应力热处理规范见下图,热处理曲线图:
注:
按200℃/h升温至580℃±20℃,保温30分钟,以200℃/h降温至300℃,然后在大气中冷却。
6.3每道焊缝均需有控温柜自动记录的热处理曲线图。
7、其它需要说明的事宜
7.1大管中所套的三根Ф133管子的组对焊接顺序见下图:
说明:
图中1、2、3表示组对焊接顺序。
在组对焊接过程中,为给焊工创造良好的工作条件,应巧妙地使用串、转、别。
7.2在组对焊接过程中,如果出现管子带磁而影响焊接时,可采用在焊口两侧绕置线圈接入旋转式直流焊机二次回路,短路退磁方法处理。
7.3焊缝编号办法
采用汉语拼音字母加数字方法表示,即采用各段代号(热交换段代号为J,乏气加热段代号为F,熔盐加热段代号为R,停留段代号为T)+同一管段内顺序号(如:
F1、F2……F8)+内外管代号(W—代表外管,N—代表内管)+三根小管顺序号,再加横杆,其后数字表示焊缝顺序号。
7.4为保证焊接时气体保护效果,须搭设防风棚,附防风棚详图。
7.5为保证焊接质量,建立质量保证体系,从材料→破口→组对→焊接,每道工艺严格把关,做好纪录卡,作为交工资料。
由质量员焊接技师验收认可,只有每道工艺合格认可以后方可进行下道工艺的施工。
质量保证体系详见质量管理体系机构图。
附录:
质量管理体系机构
项目经理:
何翀
预算员
质量保证工程师:
曹红远
项目技术负责人:
顾坤一
项目副经理:
李炬辉
检验责任师张国华
工艺责任师吴连光
材料责任师晏宏确
焊接责任师宋任重
质检员
安全员
材料员
技术员
焊件工序认定卡
项目名称
河南中美铝业400kt/a氧化铝高压溶出标段
焊件号
焊工编号
序号
检查名称
检查要求
检查情况
签名
1
钢管管口尺寸
±1mm
2
坡口尺寸
坡口角度30°±2.5°
钝边1+0.5mm
3
坡口光泽度
金属光泽
4
对接口
间隙2+0.5mm
错边量≤1mm(10%·δ)
5
预热温度
100℃~150℃
6
焊接外观检查
外余高≤1.5mm
7
说明:
1.钢管管口尺寸采用游标卡尺检查。
2.坡口尺寸及焊缝外管检查采用焊缝量角器检查。
3.对接口间隙采用塞尺检查。
4.预热温度采用测温笔检查。
技术负责人:
施工员:
质检员:
年月日
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